Ruth Clayton
Ruth Clayton | |
|---|---|
 | |
| Född |
Ruth Moira Freedman
10 juni 1925 London, England
|
| dog | 11 januari 2003 (77 år) Edinburgh, Skottland
|
| Nationalitet | brittisk |
| Yrke(n) | Universitetslektor och forskare (läsare) |
| Akademisk bakgrund | |
| Alma mater | University of Oxford (MA, zoologi) |
| Akademiskt arbete | |
| Disciplin | Genetik |
| Underdisciplin | Ögonforskning, embryologi, epigenetik, molekylär- och cellbiologi, patologi |
| Huvudintressen | Differentiering och transdifferentiering av ögonvävnader, extralentikulära kristalliner, riskfaktorer för grå starr, beteendemässig teratogenes |
Ruth Clayton (född Freedman ; 10 juni 1925 – 2003) var en föreläsare och forskare med internationellt rykte inom ögonforskning vid University of Edinburgh i Institute of Animal Genetics. Hon var en av en grupp forskare som anslöt sig till institutet vid en tidpunkt då det leddes av CH Waddington och när många av de grundläggande aspekterna av modern biologi klargjordes av framåttänkande forskare vid universitetets King's Buildings campus. Hon ledde en stor och mångsidig forskargrupp och tillämpade den moderna biologins nyutvecklade tekniker på grundläggande frågor inom utvecklingsbiologi och patologi i ögat och hjärnan. Hennes arbete kännetecknades av ett rigoröst konceptuellt förhållningssätt, metodologisk innovation och ett stort intresse för de sociala och etiska konsekvenserna av vetenskaplig och medicinsk forskning.
Utbildning och tidigt liv
Clayton föddes i London den 10 juni 1925. Hon studerade zoologi vid University of Oxford och tog en MA.
Forskning och karriär
Institutet för djurgenetik
Clayton gick med i Institute of Animal Genetics (University of Edinburgh) 1947 i en tid av snabb expansion under ledning av biologen och polymaten CH Waddington. Hon var en av den ursprungliga gruppen av vetenskapsmän där under 1950-talet som inkluderade anmärkningsvärda figurer som Charlotte Auerbach , Geoffrey Beale , Douglas Scott Falconer , Henrik Kacser , Eric Lucey, Eric Reeve och Alan Robertson . Waddingtons första lösning på personalboendeproblem i Edinburgh var förvärvet av den närliggande Mortonhall och ett experiment i kollegialt boende, från vilket Eric Reeves fru, konstnären Edith Simon hämtade inspiration till sin roman The Past Masters (med titeln House of Strangers i USA) . År 1965 Medical Research Council och Wellcome Foundation byggandet av ett modernt tornkvarter, intill den huvudsakliga Institute of Animal Genetics Crew Building på universitetets King's Buildings campus för att tillgodose forskningen som utförs av Waddington och hans kollegor. På 1970-talet ockuperade Clayton, DES Truman, John Campbell, Geoffrey Selman, Joe Jacob, John Bishop, Ken Jones och deras forskargrupper tornet, alla utövade olika aspekter av ett explicit epigenetiskt forskningsprogram. När Ruth Claytons grupp växte ur bostaden i tornet, renoverade hon och ockuperade första våningen i Crew Building. Hon gick i pension 1993 med status som läsare emeritus.
Epigenetik och ögat
Epigenetik i dess allra vidaste bemärkelse (och vad Waddington ursprungligen avsåg) är studiet av de processer genom vilka informationen som kodas i gener (genotypen) blir manifest (uttrycks) i de observerbara egenskaperna ( fenotypen ) hos en individ under utveckling . Ögat i allmänhet och i synnerhet de rikliga proteinerna i ögonlinsen, som kallas kristalliner , gav Clayton och hennes kollega DES Truman ett idealiskt system för att undersöka sambandet mellan genuttryck och celldifferentiering under embryonal utveckling . Komplexiteten hos kristallin proteinsammansättning och uttryck undersöktes genom att tidigt använda ett brett utbud av innovativa immunologiska, biokemiska, molekylära och cellulära tekniker som sedan utvecklades i Edinburgh och på andra håll. På basis av dessa och andra studier utvecklade och förespråkade hon uppfattningen att skillnaderna i genuttryck som ligger till grund för celldifferentiering är kvantitativa till sin natur och kombinatoriska. Denna nyanserade syn stod i markant kontrast till de rådande idéerna vid den tiden om en strikt gränsdragning mellan "hushållning" och "lyx" genprodukter, strikt vävnadsspecifikt uttryck av lyxgenprodukter och en enda enhetlig funktion för enskilda proteiner. Kristallin genuttryck undersöktes ytterligare i en detaljerad serie studier med användning av långtidscellodlingsmodeller där progenitor kycklinglinsceller kontinuerligt differentierade till linsfiberceller under kontrollerade laboratorieförhållanden. Det inneboende programmet för kristallin genuttryck under denna process visade sig vara icke-koordinat inom och mellan kristallina proteinklasser, hårt kontrollerade och liknade utvecklingsprogrammet som sågs i själva djuret, men det kunde modifieras av ålder, genotyp, celltillväxthastighet och lösliga faktorer. Allt detta indikerade att det epigenetiska programmet var inneboende i cellerna, men det kunde modifieras av externa och interna variabler.
Differentiering och transdifferentiering av okulära vävnader
epigenetiska landskapsmodell föreslog att utvecklingen fortskrider genom progressiv begränsning av cellöde, engagemang och efterföljande differentiering till en rad väldefinierade celltyper. Överraskande nog kan embryonala kycklingnäthinneceller också differentiera till linsceller under vissa förhållanden när de odlas isolerade i kultur; ett sällsynt exempel på transdifferentiering av en differentierad celltyp till en annan, och ett fenomen som tros relatera till vissa arters förmåga att genomgå linsregenerering . Claytons arbete visade att även om transdifferentieringspotentialen minskar med åldern, involverar det uttrycket av autentiska linskristaller enligt ett exakt program som skiljer sig i sekvens från det som ses under linsdifferentiering. Potentialen för transdifferentiering i sig föreslås vara relaterad till det tidigare lågnivåuttrycket av linskristalliner. Ur ett samtida perspektiv tycks det som för vissa en gång framstod som en experimentell nyfikenhet (okulär transdifferentiering) nu representera ett tidigt erkänt exempel på den typ av cellulär omprogrammering som ligger till grund för samtida inducerad pluripotent stamcellsteknologi och dess efterlängtade tillämpning som verkligt regenerativ medicin .
Extralentikulära kristalliner
Påståendet att extralentikulärt (icke-lins) kristallint uttryck var biologiskt signifikant väckte till en början kritiken att det antingen var en experimentell artefakt (kanske ett resultat av oavsiktlig linsvävnadskontamination) eller att det representerade ett exempel på en icke-funktionell ("läckande") gen Definitiv demonstration av uttryck av individuella kristallina gener i andra vävnader än lins, och faktiskt utanför ögat i flera ryggradsdjursarter av Claytons grupp och andra internationella forskargrupper ledde till en omkastning av denna uppfattning. En mängd artiklar följde om uttrycket och förmodade funktioner av extralentikulära kristalliner, och specifikt deras roller i nervsystemets sjukdomar. Kristallinsekvenslikheter med, eller i vissa fall deras identitet med särskilda enzymer eller värmechockproteiner, ledde till konceptet med gendelning (eller protein moonlighting ) som fullt utvecklat av Joram Piatigorsky . De rikliga vattenlösliga proteinerna i ryggradslinsen (per definition, kristalliner) anses därför nu allmänt vara exempel på multifunktionella proteiner med deras exakta funktioner som kontext- och koncentrationsberoende, i överensstämmelse med en kombinatorisk och kvantitativ roll för genuttryck i celldifferentiering.
Riskfaktorer för grå starr
Claytons linsforskning omfattade både studier av normal och onormal utveckling och studier av åldrande, i synnerhet forskning om den vanligaste orsaken till blindhet världen över, nämligen grå starr . En direkt metod användes där kandidatriskfaktorer för katarakt undersöktes i en storskalig fallkontrollerad studie som korrelerade kliniska, patologiska och biokemiska data från kataraktpatienter i sydöstra Skottland. Specifika riskfaktorer identifierades inklusive nivåerna av särskilda blodplasmabeståndsdelar , samexisterande kliniska (och subkliniska) sjukdomar och medicinering och mönster för alkoholanvändning. Dessa studier visade att riskfaktorer med största sannolikhet var kumulativa och att vissa riskfaktorer korrelerade med särskilda katarakttyper. Allt detta tyder på att så kallad senil grå starr inte är en enkel funktion av åldrande, utan mer sannolikt har en komplex epidemiologi , och en där linstransparens påverkas av en livslång ansamling av kvantitativa och potentiellt interagerande riskfaktorer, både medicinska och socioekonomiska.
Beteendemässig teratogenes
Senare i sin karriär genomförde Clayton en serie studier i samarbete med zoologen Aubrey Manning vid University of Edinburgh . Gnagarmodeller och cellkulturer användes för att bedöma de potentiellt skadliga effekterna på fostrets neurala utveckling av låg exponering för läkemedel och miljöföroreningar under graviditeten. De fann att vanliga antikonvulsiva läkemedel och aluminiumsulfat hade mätbara neurokemiska och beteendemässiga effekter på interaktioner mellan ungar, mödrar eller valp-dam efter låg nivå prenatal exponering, och att vissa av dessa förändringar modifierades av genetik.
Privatliv
Clayton var gift med genetikern George Clayton. Hon hade fyra barn; Anthony (professor i hållbar utveckling), Christopher (fysiker), Kate (översättare) och Paul (näringsvetare). Senare arbetade Clayton som rådman och skrev om genetikens etiska implikationer. Under hela sitt liv hade Clayton ett aktivt intresse för progressiv politik och konst, inklusive spekulativ fiktion och var en begåvad målare.